Question

16．短周期主族元素A、B、C、D、E、F 的原子序数依次增大，它们的原子核外电子层数之和为13．B的化合物种类繁多，数目庞大；C、D是空气中含量最多的两种元素，D、E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物；F的最高化合价为+7．试回答以下问题：
（1）写出A与D以 1：1的原子个数比形成的化合物的电子式：．F的原子结构示意图为：．
（2）化合物甲、乙由A、B、D、E中的三种或四种组成，且甲、乙的水溶液均呈碱性．则甲、乙反应的离子方程式为：OH^-+HCO₃^-=CO₃^2-+H₂O．
（3）常温下，若将0.2mol/LMOH溶液与0.1mol/LHCl溶液等体积混合，测得混合溶液的pH＜7，则说明在相同条件下MOH的电离程度＜MCl的水解程度．（填“＞”、“＜”、或“无法确定”）
（4）常温下将0.2mol/L HCl溶液与0.2mol/L MOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=6，试回答以下问题：
①混合溶液中由水电离出的c（H⁺）＞0.2mol/LHCl溶液中由水电离出的c（H⁺）；（填“＞”、“＜”、或“=”）
②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果（填具体数字）：c（Cl^-）-c（M⁺）=9.9×10^-7mol/L；
（5）已知500m L 0.1mol/L EDA 溶液与足量A F稀溶液反应，放出热量2.865KJ，试写出此反应的热化学方程式NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol．

Answer 1

分析 短周期主族元素A、B、C、D、E、F 的原子序数依次增大，B形成的化合物种类繁多，则B为C元素；C、D为空气中含量最多的两种元素，D的原子序数较大，则C为N元素，D为O元素；D、E形成两种不同的离子化合物，则E为Na；F的最高化合价为+7，所以F为Cl元素；它们的原子核外电子层数之和为13，则A原子电子层数为13-3-3-2-2-2=1，则A为H元素．
（1）A与D以 1：1的原子个数比形成的化合物为H₂O₂，氧原子之间形成1对共用电子对，氧原子与氢原子之间形成1对共用电子对；
F为Cl元素，原子核外有17个电子，有3个电子层，各层电子数为2、8、7；
（2）化合物甲、乙由H、C、O、Na中的三种或四种组成，且甲、乙的水溶液均呈碱性，二者可以反应，则甲、乙为氢氧化钠与碳酸氢钠；
（3）常温下，若将0.2mol/LMOH溶液与0.1mol/LHCl溶液等体积混合，混合后为等浓度的MOH、MCl混合溶液，测得混合溶液的pH＜7，则说明在相同条件下MOH的电离程度小于MCl的水解程度；
（4）常温下将0.2mol/L HCl溶液与0.2mol/L MOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），恰好完全反应得到MCl溶液，测得混合溶液的pH=6，说明得到的盐是强酸弱碱盐：
①混合溶液中由水电离出的c（H⁺）10^-6mol/L，而0.2mol/LHCl溶液中由水电离出的c（H⁺）=c（OH^-）；
②根据电荷守恒：c（M⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），据此计算；
（5）500m L 0.1mol/L NaOH 溶液与足量HCl稀溶液反应，放出热量2.865KJ，则1molNaOH完全反应放出的热量为：2.865kJ×$\frac{1mol}{0.5L×0.1mol/L}$=57.3kJ，注明聚集状态与反应热书写热化学方程式．

解答 解：短周期主族元素A、B、C、D、E、F 的原子序数依次增大，B形成的化合物种类繁多，则B为C元素；C、D为空气中含量最多的两种元素，D的原子序数较大，则C为N元素，D为O元素；D、E形成两种不同的离子化合物，则E为Na；F的最高化合价为+7，所以F为Cl元素；它们的原子核外电子层数之和为13，则A原子电子层数为13-3-3-2-2-2=1，则A为H元素．
（1）A与D以 1：1的原子个数比形成的化合物为H₂O₂，电子式为，F为Cl元素，原子结构示意图为，
故答案为：；；
（2）化合物甲、乙由H、C、O、Na中的三种或四种组成，且甲、乙的水溶液均呈碱性，二者可以反应，则为氢氧化钠与碳酸氢钠，故反应的离子方程式为：OH^-+HCO₃^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案为：OH^-+HCO₃^-=CO₃^2-+H₂O；
（3）常温下，若将0.2mol/LMOH溶液与0.1mol/LHCl溶液等体积混合，混合后为等浓度的MOH、MCl混合溶液，测得混合溶液的pH＜7，则说明在相同条件下MOH的电离程度小于MCl的水解程度，
故答案为：＜；
（4）常温下将0.2mol/L HCl溶液与0.2mol/L MOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），恰好完全反应得到MCl溶液，测得混合溶液的pH=6，说明得到的盐是强酸弱碱盐，弱碱阳离子水解，
①混合溶液中由水电离出的c（H⁺）=10^-6mol/L，0.2mol/LHCl溶液中由水电离出的c（H⁺）=c（OH^-）=$\frac{1{0}^{-14}}{0.2}$mol/L=5×10^-14mol/L，故混合溶液中水电离出的c（H⁺）较大，
故答案为：＞；
②根据电荷守恒：c（M⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），可得：c（Cl^-）-c（M⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=10^-6 mol/L-$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-6}}$mol/L=9.9×10^-7mol•L^-1，
故答案为：9.9×10^-7；
（5）已知500m L 0.1mol/L NaOH 溶液与足量HCl稀溶液反应，放出热量2.865KJ，则1molNaOH完全反应放出的热量为：2.865kJ×$\frac{1mol}{0.5L×0.1mol/L}$=57.3kJ，该反应的热化学方程式为：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol，
故答案为：NaOH（aq）+HCl（aq）=NaCl（aq）+H₂O（l）△H=-57.3kJ/mol．

点评 本题属于拼合型题目，涉及结构性质位置关系应用、盐类水解、热化学方程式书写，需要学生具备扎实的基础，难度中等，（4）中①可以利用“生成盐促进水的电离，而HCl抑制水的电离”进行解答，不需要计算具体氢离子浓度．